Kluczowa różnica – fermentacja wsadowa a ciągła
Kluczowa różnica między fermentacją wsadową a ciągłą polega na tym, że w fermentacji wsadowej fermentacja odbywa się wsadowo jedna po drugiej, podczas gdy w fermentacji ciągłej proces fermentacji nigdy się nie zatrzymuje i trwa dłużej z podawaniem świeżych pożywek zawierających składniki odżywcze i produkty do zbioru w regularnych odstępach czasu.
Fermentacja to proces rozkładania substancji chemicznych w warunkach beztlenowych przez mikroorganizmy, takie jak bakterie, drożdże, grzyby itp. Innymi słowy, fermentacja jest definiowana jako konwersja cząsteczek organicznych do kwasów, gazów lub alkoholu w brak łańcucha transportu tlenu lub elektronów w wyniku procesów metabolicznych mikroorganizmów. Wykorzystanie tej zdolności mikroorganizmów do wytwarzania użytecznych produktów na skalę przemysłową jest znane jako fermentacja przemysłowa. Fermentacja wsadowa i ciągła to dwa rodzaje procesów fermentacji przemysłowej, które służyły do pozyskiwania użytecznych produktów.
Co to jest fermentacja wsadowa?
Fermentacja partiami to jeden z rodzajów fermentacji przemysłowej, w którym produkty są zbierane partiami, zatrzymując proces na końcu każdej partii. W fermentacji okresowej na początku dodawane są składniki odżywcze i mikroorganizmy, które uruchamiają proces. Jest to system zamknięty i używany jest stosunkowo duży fermentor. Wzrost drobnoustrojów następuje poprzez fazę opóźnienia, fazę logarytmiczną i fazę stacjonarną. Po zakończeniu procesu fermentacji proces zostaje zatrzymany i produkty są zbierane. Przed następną partią fermentor jest czyszczony, a druga partia jest uruchamiana od nowa.
Rysunek 01: Przemysł fermentacyjny
Współczynnik rotacji jest niski w fermentacji wsadowej, ponieważ składniki odżywcze są dodawane raz, a warunki środowiskowe nie są zbliżone do naturalnych. Jednak fermentacja okresowa jest szeroko stosowana w przemyśle, ponieważ jest bardziej odpowiednia do produkcji metabolitów wtórnych, takich jak antybiotyki itp.
Co to jest ciągła fermentacja?
Ciągła fermentacja to kolejny rodzaj procesu fermentacji przemysłowej, w którym fermentacja odbywa się przez dłuższy czas, z dodawaniem składników odżywczych na początku i pomiędzy procesem a zbiorami w regularnych odstępach czasu. Fermentacja ciągła odbywa się w małym fermentorze i jest odpowiednia do produkcji pierwotnych metabolitów mikroorganizmów. Wewnątrz fermentora utrzymywany jest wykładniczy wzrost mikroorganizmów poprzez dostarczanie i zmianę warunków i składników odżywczych.
Jakie są podobieństwa między fermentacją wsadową a ciągłą?
- Zarówno fermentacja wsadowa, jak i ciągła to dwa procesy fermentacji przemysłowej.
- W obu fermentacjach do dostarczania składników odżywczych używane są świeże pożywki.
- W obu przypadkach używany jest fermentor przemysłowy.
- W fermentacji okresowej i ciągłej wykorzystuje się pożyteczne mikroorganizmy.
- Obie fermentacje wytwarzają użyteczne produkty lub biomasę w wyniku procesu fermentacji.
- W obu przypadkach zapewniono warunki wzrostu dla mikroorganizmów.
- W obu przypadkach utrzymywane jest pH, temperatura i napowietrzanie.
- Oba są wykorzystywane do produkcji na dużą skalę w przemyśle.
Jaka jest różnica między fermentacją wsadową a ciągłą?
Partia a fermentacja ciągła |
|
| Fermentacja wsadowa to jeden z rodzajów fermentacji przemysłowej, w którym produkty są zbierane partiami, zatrzymując proces na końcu każdej partii. | Ciągła fermentacja to kolejny rodzaj przemysłowego procesu fermentacji, w którym fermentacja odbywa się przez dłuższy czas z dodawaniem składników odżywczych na początku i pomiędzy procesem a zbiorami w regularnych odstępach czasu. |
| Świeże media | |
| W fermentacji okresowej, na początku dodaje się świeżą pożywkę. | W ciągłej fermentacji świeże pożywki są dodawane w regularnych odstępach czasu. |
| Zbiór produktów | |
| W fermentacji okresowej, po zakończeniu fermentacji, produkt jest zbierany. | W ciągłej fermentacji produkty i biomasa są zbierane w regularnych odstępach czasu kilka razy podczas trwania procesu. |
| Zakończenie procesu | |
| W fermentacji wsadowej, gdy partia jest gotowa, proces zostaje zakończony. | W ciągłej fermentacji proces trwa przez długi czas, aż do kilkukrotnego zbioru. |
| Konfiguracja fermentacji | |
| Konfiguracja fermentacji wsadowej nie jest zmieniana z zewnątrz po jej zainicjowaniu. | Konfigurację ciągłej fermentacji można zmienić podczas procesu fermentacji. |
| Warunki wzrostu w fermentorze | |
| Podczas fermentacji wsadowej stan nie pozostanie stały. | W ciągłej fermentacji warunki są utrzymywane na stałym poziomie. |
| Wskaźnik obrotu | |
| W fermentacji wsadowej szybkość obrotu jest niska. | Podczas fermentacji ciągłej tempo obrotu jest wysokie. |
| Użycie składników odżywczych w fermentorze | |
| W fermentacji okresowej mikroorganizmy wykorzystują składniki odżywcze w wolniejszym tempie. | W ciągłej fermentacji składniki odżywcze są szybko wykorzystywane przez mikroorganizmy. |
| Wzrost drobnoustrojów | |
| W fermentacji wsadowej wzrost drobnoustrojów jest widoczny w fazach opóźnienia, logarytmicznej i stacjonarnej. | W ciągłej fermentacji wzrost drobnoustrojów trwa cały czas w fazie wykładniczej. |
| Typ systemu | |
| Ciągła fermentacja to system otwarty. | Fermentacja wsadowa jest systemem zamkniętym. |
| Czyszczenie fermentora | |
| Fermentator jest czyszczony po zebraniu partii w trakcie fermentacji wsadowej. | Fermentator nie musi być czyszczony, ponieważ odbywa się ciągłe dodawanie i zbieranie. |
| Rozmiar fermentora | |
| Większe fermentory są używane do fermentacji wsadowej. | Mniejsze fermentory są używane do ciągłej fermentacji. |
| Warunki środowiskowe wewnątrz fermentora | |
| Podczas fermentacji wsadowej warunki środowiskowe są mniej zbliżone do środowiska naturalnego. | W ciągłej fermentacji warunki są bliższe środowisku naturalnemu. |
| Przydatność | |
| Fermentacja okresowa jest odpowiednia do produkcji metabolitów wtórnych. | Ciągła fermentacja jest odpowiednia do produkcji podstawowych metabolitów. |
| Możliwość skażenia | |
| Szansa na zanieczyszczenie jest mniejsza podczas fermentacji wsadowej. | Możliwość zanieczyszczenia jest wysoka podczas ciągłej fermentacji. |
| Koszt początkowy | |
| Początkowy koszt będzie niższy w przypadku konfiguracji fermentacji wsadowej. | Początkowy koszt będzie wysoki w przypadku konfiguracji ciągłej fermentacji. |
Podsumowanie – Fermentacja wsadowa a ciągła
Fermentacja partiami i ciągła to dwa stosowane na skalę przemysłową procesy fermentacji służące do wytwarzania użytecznych produktów z mikroorganizmów. Fermentacja okresowa odbywa się partiami. Ciągła fermentacja odbywa się w sposób ciągły, przy jednoczesnym dokarmianiu składników odżywczych i zbieraniu produktów w regularnych odstępach czasu. Jest to różnica między fermentacją okresową a ciągłą.
